KR20060104108A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법 - Google Patents

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박형빈
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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법이 개시된다. 개시된 플라즈마 디스플레이 패널은 일정한 간격으로 서로 대향되게 배치되는 하부기판 및 상부기판; 하부기판과 상부기판 사이에 마련되어 다수의 방전셀을 형성하는 다수의 격벽; 방전셀에 대응하여 쌍으로 마련되는 제1 및 제2 유지전극; 방전셀에 대응하여 마련되는 것으로, 방전셀 내부에 전자들을 방출함으로써 방전셀을 어드레싱하는 동시에 제1 및 제2 유지전극 사이에 유지방전을 일으키는 전자방출원; 및 방전셀들 내벽에 도포되는 형광체층;을 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법{Plasma display panel and driving method thereof}
도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널에서 전극들의 배치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이 다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110,210,310,410,510... 하부기판 113,213,313,413,513... 격벽
114,214,314,414,514... 방전셀 115,215,315,415,515... 형광체층
120,220,320,420,520... 상부기판
121a,221a,321a,421a,521a... 제1 유지전극
122b,221b,321b,421b,521b... 제2 유지전극
130,230,330,430,430'... 전자방출원 131,231,331,431... 베이스전극
132,232,332,432... 전자가속층 133,233,333,433... 에미터전극
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것으로, 상세하게는 어드레싱 기능(addressing function)을 갖는 전자방출원을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 전극들 사이에 인가되는 전압에 의하여 플라즈마 방전이 일어나고, 이 방전 과정에서 발생되는 자외선에 의하여 형광체로부터 가시광을 발산시킴으로써 화상을 형성하는 장치이다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 방전 형식에 따라 직류형(DC type)과 교류형(AC type)으로 분류될 수 있다. 직류형 플라즈마 디스플레이 패널은 모든 전극들이 방전공간에 노출되는 구조로서, 대응 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어진다. 교류형 플라즈마 디스플레이 패널은 적어도 하나의 전극이 유전체층으로 감싸지고, 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않는 대신 벽전하(wall charge)에 의하여 방전이 수행된다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널은 전극들의 배치 구조에 따라 대향 방전형(facing discharge type)과 면 방전형(surface discharge type)으로 분류될 수 있다. 대향 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 한 쌍의 유지전극이 각각 상부기판과 하부기판에 배치된 구조로서, 방전이 기판에 수직인 방향으로 일어난다. 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 한 쌍의 유지전극이 동일한 기판 상에 배치된 구조로서, 방전이 기판에 나란한 방향으로 일어난다. 대향 방전형 플라즈마 디스플레이 패널은 발광 효율이 높은 반면에, 플라즈마에 의해 형광체층이 쉽게 열화되는 단점이 있어서, 근래에는 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널이 주류를 이루고 있다.
도 1과 도 2에는 종래의 일반적인 면 방전형 플라즈마 디스플레이 패널이 도시되어 있다. 도 2에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 보다 알기 쉽게 보여주기 위해 상부기판만 90°회전된 상태로 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 일정간격으로 상호 대면하는 하부기판(10)과 상부기판(20)을 구비한다. 상기 하부기판(10)과 상부기판(20) 사이의 공간은 플라즈마 방전이 일어나는 방전공간이 된다.
상기 하부기판(10)의 상면에는 다수의 어드레스 전극(11)이 형성되어 있으며, 이 어드레스 전극들(11)은 제1 유전체층(12)에 의해 매립되어 있다. 상기 제1 유전체층(12)의 상면에는 상기 방전공간을 구획하여 방전셀들(14)을 형성하고, 이 방전셀들(14) 간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하는 다수의 격벽(13)이 서로 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 상기 방전셀들(14) 내부에는 일반적으로 네온(Ne)가스와 크세논(Xe)가스가 혼합된 방전가스가 채워진다. 그리고, 상기 방전셀들(14)의 내벽을 이루는 상기 제1 유전체층(12)의 상면 및 격벽들(13)의 측면에는 형광체층(15)이 소정 두께 도포되어 있다.
상부기판(20)은 가시광이 투과될 수 있는 투명기판으로서 주로 유리로 이루어지며, 격벽들(13)이 형성된 하부기판(10)에 결합된다. 상기 상부기판(20)의 하면에는 어드레스 전극들(11)과 직교하는 유지전극들(sustaining electrodes, 21a, 21b)이 쌍을 이루며 형성되어 있다. 상기 유지전극들(21a, 21b)은 가시광이 투과될 수 있도록 주로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재료로 이루어진다. 그리고, 상기 유지전극들(21a, 21b)의 라인 저항을 줄이기 위하여, 유지전극들(21a, 21b) 각각의 하면에는 금속재질로 이루어진 버스전극들(22a, 22b)이 유지전극들(21a, 21b)보다 폭을 좁게 하여 형성되어 있다. 이러한 유지전극들(21a, 21b)과 버스전극들(22a, 22b)은 투명한 제2 유전체층(23)에 의해 매립되어 있다. 상기 제2 유전체층(23)의 하면에는 보호막(24)이 형성되어 있다. 상기 보호막(24)은 플라즈마 입자의 스퍼터링에 의한 제2 유전체층(23)의 손상을 방지하고 2차 전자를 방출하여 방전전압을 낮추어 주는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 산화마그네슘(MgO)으로 이루어진다.
상기와 같은 구성을 가진 플라즈마 디스플레이 패널의 구동은 크게 어드레스 방전을 위한 구동과 유지 방전을 위한 구동으로 나뉜다. 어드레스 방전은 어드레스 전극(11)과 유지전극들(21a,21b) 중 어느 하나의 전극 사이에서 일어나며, 이 때 제2 유전체층(23) 상에 벽전하가 형성된다. 그리고, 유지 방전은 벽전하가 형성된 방전셀(14)에 위치하는 유지전극들(21a, 21b) 사이에서 일어난다. 이 유지 방전시에 방전가스로부터 발생되는 자외선에 의해 해당 방전셀(14)의 형광체층(15)이 여기되어 가시광이 발산되며, 이 가시광이 상부기판(20)을 통해 출사되면서 사용자가 인식할 수 있는 화상을 형성하게 된다. 그러나, 상기와 같이 방전에 의한 벽전하를 이용하여 어드레싱을 하는 경우에는 불필요한 시간과 전력이 낭비된다는 문제점이 있다. 한편, 이러한 문제를 해결하기 위하여 어드레싱을 유도하는 펄스(pulse)를 짧게 하고 유지방전 기간(period)을 늘려주는 방법은 방전이 불안정하고, 방전전압이 높아지는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 어드레싱 기능(addressing function)을 갖는 전자방출원을 구비함으로써 불필요한 시간 과 전력을 줄일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여,
본 발명에 구현예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은
일정한 간격으로 서로 대향되게 배치되는 하부기판 및 상부기판;
상기 하부기판과 상부기판 사이에 마련되는 것으로, 상기 하부기판과 상부기판 사이의 공간을 구획하여 다수의 방전셀을 형성하는 다수의 격벽;
상기 방전셀에 대응하여 쌍으로 마련되는 제1 및 제2 유지전극;
상기 방전셀에 대응하여 마련되는 것으로, 상기 방전셀 내부에 전자들을 방출함으로써 상기 방전셀을 어드레싱하는 동시에 상기 제1 및 제2 유지전극 사이에 유지방전을 일으키는 전자방출원; 및
상기 방전셀들 내벽에 도포되는 형광체층;을 구비한다.
상기 제1 및 제2 유지전극은 상기 상부기판 상에 마련되고, 상기 전자방출원은 상기 하부기판 상에 상기 제1 및 제2 유지전극과 직교하도록 마련될 수 있다. 여기서, 상기 전자방출원은 서로 이격되어 그 사이에 소정 전압이 인가되는 베이스전극과 에미터전극; 및 상기 베이스전극과 에미터전극 사이에 마련되어 상기 베이스전극으로부터 유입된 전자들을 가속시켜 상기 에미터전극을 통하여 상기 방전셀 내부로 방출시키는 전자가속층;을 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1 및 제2 유지전극은 상기 상부기판 상에 마련되고, 상기 전자방출원은 상기 상부기판과 격벽 사이에 상기 제1 및 제2 유지전극과 직교하도록 마련될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 유지전극은 상기 상부기판과 격벽 사이에 각각 마련되고, 상기 전자방출원은 상기 하부기판 상에 상기 제1 및 제2 유지전극과 직교하도록 마련될 수 있다.
한편, 상기한 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법은
상기 제1 및 제2 유지전극 사이에 소정 전압이 인가된 상태에서, 소정의 방 전셀에 대응되는 상기 전자방출원으로부터 상기 방전셀 내부에 전자방출 펄스를 인가함으로써 상기 방전셀을 어드레싱하는 동시에 상기 제1 및 제2 유지전극 사이에 유지방전을 일으키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 및 제2 유지전극 사이에는 상기 방전셀 내부에 전자방출 펄스가 인가되지 않았을 때 유지방전이 일어날 수 있는 전압보다 낮은 전압이 인가된다.
그리고, 다수의 제1 및 제2 유지전극 사이에는 소정 전압이 순차적으로 인가되는 것이 바람직하다.
상기 방전셀로부터 발생되는 가시광의 휘도는 상기 전자방출 펄스의 인가 시간 또는 상기 전자방출 펄스의 진폭(amplitude)에 의하여 조절될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면을 도시한 것이다. 도 3에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 보다 알기 쉽게 보여주기 위해 상부기판만 90°회전된 상태로 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 하부기판(110)과 상부기판(120)이 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치되어 있다. 여기서, 상기 하부기판(110) 및 상부기판(120)은 투명한 유리로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 하부기판(110)과 상부기판(120) 사이에는 상기 하부기판(110)과 상부기판(120) 사이의 공간을 구획하여 다수의 방전셀(114)을 형성하고, 상기 방전셀들(114) 간의 전기적, 광학적 크로스토크를 방지하 는 다수의 격벽(barrier rib,113)이 마련되어 있다. 상기 방전셀들(114) 내부에는 플라즈마 방전시 자외선을 발생시키는 방전가스가 채워진다. 그리고, 상기 방전셀들(114)의 내벽에는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층(115)이 도포되어 있다. 이러한 형광체층(115)은 방전에 의하여 발생된 자외선에 의하여 여기됨으로써 소정 색상의 가시광을 발생시키게 된다.
상기 상부기판(120)의 하면에는 방전셀(114)에 대응하여 제1 및 제2 유지전극(121a,121b)이 쌍을 이루어 서로 나란하게 형성되어 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 유지전극(121a,121b)은 각각 표시전극(display electrode) 및 주사전극(scanning electrode)으로도 불린다. 이러한 제1 및 제2 유지전극(121a,121b)은 주로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전성 재료로 이루어질 수 있다.
상기 하부기판(110)의 상면에는 방전셀에 대응하여 전자방출원(130)이 상기 제1 및 제2 유지전극(121a,121b)과 직교하도록 형성되어 있다. 여기서, 상기 전자방출원(130)은 소정의 방전셀(114) 내부에 전자들을 방출함으로써 상기 방전셀(114)을 어드레싱하는 동시에 상기 제1 및 제2 유지전극(121a,121b) 사이에 유지방전을 일으키는 역할을 한다. 이러한 전자방출원(130)은 하부기판(110)의 상면에 형성되는 베이스전극(base electrode,131), 상기 베이스전극(131)의 상면에 형성되는 전자가속층(132) 및 상기 전자가속층(132)의 상면에 형성되는 에미터전극(emitter electrode,133)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 베이스전극(131) 및 에미터전극(133)은 각각 캐소드전극(cathode electrode) 및 애노드전극(anode electrode)이 된다. 상기 전자가속층(132)은 베이스전극(131)과 에미터전극(133) 사이에 인가되 는 소정 전압에 의하여 베이스전극(131)으로부터 유입된 전자들을 가속시켜 에미터전극(133)을 통하여 방전셀(114) 내부로 방출시키게 된다. 상기 전자가속층(132)은 산화된 다공성 실리콘(oxidized porous silicon) 또는 탄소나노튜브(CNT; carbon nanotube)로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 산화된 다공성 실리콘은 산화된 다공성 폴리 실리콘(oxidized porous poly silicon) 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘(oxidized porous amorphous silicon)이 될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널에서, 먼저 제1 유지전극(121a)과 제2 유지전극(121b) 사이에 소정 전압을 인가하게 된다. 여기서, 상기 제1 유지전극(121a)과 제2 유지전극(121b) 사이에는 전자방출원(130)으로부터 방전셀(114) 내부로 전자들이 방출되지 않았을 때 유지방전이 일어날 수 있는 전압(예를 들면, 180V)보다 약간 낮은 전압(예를 들면, 140V)이 인가된다. 이렇게 제1 유지전극(121a)과 제2 유지전극(121b) 사이에 소정 전압이 인가된 상태에서, 상기 전자방출원(130)으로부터 방전셀(114) 내부로 전자들을 방출하게 된다. 구체적으로, 상기 전자들은 베이스전극(131)과 에미터전극(133) 사이에 전압이 인가됨에 따라 전자가속층(132)에 의하여 가속되어 방전셀(114) 내부로 방출되게 된다. 이렇게 방전셀(114) 내부로 방출된 전자들로 인하여 방전전압은 낮아지게 되며, 이에 따라 상기 제1 및 제2 유지전극(121a,121b) 사이에서는 유지방전이 일어나게 된다. 이와 같이, 상기 전자방출원(130)은 방전셀(114) 내부로 전자들을 방출함으로써 상기 방전셀(114)을 어드레싱하는 동시에 제1 및 제2 유지전극(121a,121b) 사이에 유지방전을 일으키는 역할을 하게 된다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서, 유지전극들 및 전자방출원의 배치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4 및 도 5에서 X는 제1 유지전극인 표시전극을 나타내고, Y1,Y2...Yn은 제2 유지전극인 주사전극을 나타낸다. 그리고, A1,A2...Am은 전자방출원을 나타내고, C11,C12...C1n,C21,C22...C2n,Cn1,Cn2...Cnn은 방전셀을 나타낸다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 먼저 주사전극 Y1에 소정 전압이 인가된다. 이때 다른 주사전극 Y2...Yn 에는 전압이 인가되지 않는다. 여기서, 상기 주사전극 Y1에는 전자방출원으로부터 방전셀 내부로 전자들이 방출되지 않았을 때 유지방전이 일어날 수 있는 전압보다 약간 낮은 전압이 인가된다. 이와 같이 주사전극 Y1에 소정 전압이 인가된 상태에서, 예를 들면 전자방출원 A1및 A3으로부터 방전셀 C11 및 C13에 각각 전자방출 펄스가 인가되면 상기 방전셀 C11 및 C13이 어드레싱 되는 동시에 상기 방전셀 C11 및 C13 내부에서는 유지방전이 일어나게 된다.
이어서, 주사전극 Y2에 소정 전압이 인가되고, 다른 주사전극 Y1,Y3...Yn에는 전압이 인가되지 않는다. 여기서, 상기 주사전극 Y2에는 전술한 바와 같이 전자방출원으로부터 방전셀 내부로 전자들이 방출되지 않았을 때 유지방전이 일어날 수 있는 전압보다 약간 낮은 전압이 인가된다. 이러한 상태에서, 선택된 전자방출원으로 부터 전자를 방출함으로써 전술한 방전셀의 어드레싱 및 유지방전이 일어나게 된다.
이러한 과정들은 나머지 주사전극들에 각각 소정 전압들이 순차적으로 인가됨에 따라 반복적으로 수행된다. 그리고, 마지막으로 주사전극 Yn에 소정 전압이 인가되고, 다른 주사전극 Y1,Y2...Yn-1에는 전압이 인가되지 않는다. 이와 같이 주사전극 Yn에 소정 전압이 인가된 상태에서, 예를 들면 전자방출원 A1, A2 및 A3으로부터 방전셀 Cn1, Cn2 및 Cn3에 각각 전자방출 펄스가 인가되면 상기 방전셀 Cn1, Cn2 및 Cn3이 어드레싱 되는 동시에 상기 방전셀 Cn1, Cn2 및 Cn3 내부에서는 유지방전이 일어나게 된다.
한편, 전술한 과정들에서 각 방전셀로부터 발생되는 가시광의 휘도는 전자방출 펄스의 인가시간 또는 전자방출 펄스의 진폭(amplitude)에 의하여 조절될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면을 도시한 것이다. 도 6에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 내부 구조를 보다 알기 쉽게 보여주기 위해 상부기판만 90°회전된 상태로 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 하부기판(210)과 상부기판(220)이 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치되어 있으며, 상기 하부기판(210)과 상부기판(220) 사이에는 다수의 방전셀(214)을 형성하는 격벽(213)이 마련되어 있다. 그리고, 상기 방전셀들 (214) 내부에는 방전가스가 채워지며, 상기 방전셀들(214)의 내벽에는 형광체층(215)이 도포되어 있다. 상기 상부기판(220)의 하면에는 방전셀(214)에 대응하여 제1 및 제2 유지전극(221a,221b)이 쌍을 이루어 서로 나란하게 형성되어 있다.
상기 상부기판(220)과 격벽(213) 사이에는 전자방출원(230)이 상기 제1 및 제2 유지전극(221a,221b)과 직교하도록 형성되어 있다. 여기서, 상기 전자방출원(230)은 전술한 바와 같이 방전셀(214) 내부에 전자들을 방출함으로써 상기 방전셀(214)을 어드레싱하는 동시에 상기 제1 및 제2 유지전극(221a,221b) 사이에 유지방전을 일으키는 역할을 한다. 이러한 전자방출원(230)은 각 격벽(213) 상에서 서로 이격되게 마련되는 베이스전극(231) 및 에미터전극(233)과, 상기 베이스전극(231)과 에미터전극(233) 사이에 마련되는 전자가속층(232)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 베이스전극(231) 및 에미터전극(233)은 각각 캐소드전극 및 애노드전극이 된다. 상기 전자가속층(232)은 베이스전극(231)과 에미터전극(233) 사이에 인가되는 전압에 의하여 베이스전극(231)으로부터 유입된 전자들을 가속시켜 에미터전극(233)을 통하여 방전셀(214) 내부로 방출시키게 된다. 상기 전자가속층(232)은 산화된 다공성 실리콘 또는 탄소나노튜브로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 산화된 다공성 실리콘은 산화된 다공성 폴리 실리콘 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘이 될 수 있다. 상기와 같은 구성을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동은 전술한 실시예에서와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면을 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 하부기판(310)과 상부기판(320)이 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치되어 있으며, 상기 하부기판(310)과 상부기판(320) 사이에는 다수의 방전셀(314)을 형성하는 격벽(313)이 마련되어 있다. 그리고, 상기 방전셀들(314) 내부에는 방전가스가 채워지며, 상기 방전셀들(314)의 내벽에는 형광체층(315)이 도포되어 있다.
상기 상부기판(320)과 인접한 격벽들(313) 사이에는 각각 제1 및 제2 유지전극(321a,321b)이 쌍을 이루어 서로 대향되게 형성되어 있다. 그리고, 상기 하부기판(310)의 상면에는 상기 방전셀(314)에 대응하여 전자방출원(330)이 상기 제1 및 제2 유지전극(321a,321b)과 직교하도록 형성되어 있다. 여기서, 상기 전자방출원(330)은 방전셀(314) 내부에 전자들을 방출함으로써 상기 방전셀(314)을 어드레싱하는 동시에 상기 제1 및 제2 유지전극(321a,321b) 사이에 유지방전을 일으키는 역할을 한다. 이러한 전자방출원(330)은 하부기판(310)의 상면에 형성되는 베이스전극(331), 상기 베이스전극(331)의 상면에 형성되는 전자가속층(332) 및 상기 전자가속층(332)의 상면에 형성되는 에미터전극(333)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 베이스전극(331) 및 에미터전극(333)은 각각 캐소드전극 및 애노드전극이 된다. 상기 전자가속층(332)은 베이스전극(331)과 에미터전극(333) 사이에 인가되는 전압에 의하여 베이스전극(331)으로부터 유입된 전자들을 가속시켜 에미터전극(333)을 통하여 방전셀(314) 내부로 방출시키게 된다. 상기 전자가속층(332)은 산화된 다공성 실리콘 또는 탄소나노튜브로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 산화된 다공성 실리콘은 산화된 다공성 폴리 실리콘 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘이 될 수 있다. 상기와 같은 구성을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동은 전술한 실시예에서와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면을 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 하부기판(410)과 상부기판(420)이 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치되어 있으며, 상기 하부기판(410)과 상부기판(420) 사이에는 다수의 방전셀(414)을 형성하는 격벽(413)이 마련되어 있다. 그리고, 상기 방전셀들(414) 내부에는 방전가스가 채워지며, 상기 방전셀들(414)의 내벽에는 형광체층(415)이 도포되어 있다. 상기 상부기판(420)의 하면에는 방전셀(414)에 대응하여 제1 및 제2 유지전극(421a,421b)이 쌍을 이루어 서로 나란하게 형성되어 있다.
상기 방전셀(414)의 하부에는 상기 방전셀(414) 내부로 전자들을 방출시키는 전자방출원(430)이 상기 제1 및 제2 유지전극(421a,421b)에 직교하도록 마련되어 있다. 여기서, 상기 전자방출원(430)은 전술한 바와 같이 방전셀(414) 내부에 전자들을 방출함으로써 상기 방전셀(414)을 어드레싱하는 동시에 상기 제1 및 제2 유지전극(421a,421b) 사이에 유지방전을 일으키는 역할을 한다. 이러한 전자방출원(430)은 상기 하부기판(410)에 방전셀(414)과 연통하도록 형성되는 챔버(434)와, 상기 챔버(434)의 내벽을 둘러싸도록 형성되는 베이스전극(431)과, 상기 하부기판(410)의 상면에 형성되는 에미터전극(433)을 포함한다. 상기 베이스전극(431) 및 에미터전극(433)은 각각 캐소드전극 및 애노드전극이 된다. 한편, 상기 에미터전극(433)에는 챔버(434)로부터 방전셀(414) 내부로 전자들이 방출될 수 있도록 방전셀 (414)과 챔버(434)를 연결하는 관통공이 형성되어 있다. 상기와 같은 구조의 전자방출원(430)에서, 상기 베이스전극(431)과 에미터전극(433) 사이에 소정 전압을 인가하게 되면 챔버(434) 내의 베이스전극(431)으로부터 전자들이 생성되며, 이렇게 생성된 전자들은 베이스전극(431)과 에미터전극(433) 사이에 형성된 전계(electric field)에 의하여 챔버(434)로부터 에미터전극(433)의 관통공을 통하여 방전셀(414) 내부로 방출되게 된다. 이렇게 방전셀(414) 내부로 방출된 전자들은 상기 방전셀(414)을 어드레싱하는 동시에 제1 및 제2 유지전극(421a,421b) 사이에 유지방전을 일으키게 된다. 그리고, 상기와 같은 구성을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동은 전술한 실시예에서와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도이다. 이하에서는, 도 8에 도시된 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 9를 참조하면, 방전셀(414)의 하부에는 상기 방전셀(414) 내부로 전자들을 방출시키는 전자방출원(430')이 마련되어 있다. 여기서, 상기 전자방출원(430')은 상기 하부기판(410)에 방전셀(414)과 연통하도록 형성되는 챔버(434)와, 상기 챔버(434)의 내벽을 둘러싸도록 형성되는 베이스전극(431)과, 상기 하부기판(410) 상에 형성되는 에미터전극(433)과, 상기 에미터전극(433)과 하부기판(410) 사이에 형성되는 전자가속층(432)을 포함한다. 여기서, 상기 전자가속층(432)은 베이스전극(431)과 에미터전극(433) 사이에 인가된 전압에 의하여 챔버(434) 내의 베이스전극(431)으로부터 나오는 전자들을 가속시켜 방전셀(414) 내부로 방출시키게 된다. 상기 전자가속층(432)은 산화된 다공성 실리콘 또는 탄소나노튜브로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 산화된 다공성 실리콘은 산화된 다공성 폴리 실리콘 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘이 될 수 있다. 그리고, 상기 전자방출원(430')에 의하여 방전셀(414) 내부로 방출된 전자들은 상기 방전셀(414)을 어드레싱하는 동시에 제1 및 제2 유지전극(421a,421b) 사이에 유지방전을 일으키게 된다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 방전셀 내부로 전자들을 방출시키는 전자방출원을 구비함으로써 어드레싱 및 유지방전을 동시에 수행할 수 있다. 이에 따라 종래 플라즈마 디스플레이에서 문제가 되었던 불필요한 시간 및 전력 낭비를 방지할 수 있다.

Claims (23)

  1. 일정한 간격으로 서로 대향되게 배치되는 하부기판 및 상부기판;
    상기 하부기판과 상부기판 사이에 마련되는 것으로, 상기 하부기판과 상부기판 사이의 공간을 구획하여 다수의 방전셀을 형성하는 다수의 격벽;
    상기 방전셀에 대응하여 쌍으로 마련되는 제1 및 제2 유지전극;
    상기 방전셀에 대응하여 마련되는 것으로, 상기 방전셀 내부에 전자들을 방출함으로써 상기 방전셀을 어드레싱하는 동시에 상기 제1 및 제2 유지전극 사이에 유지방전을 일으키는 전자방출원; 및
    상기 방전셀들 내벽에 도포되는 형광체층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제 2유지전극은 상기 상부기판 상에 마련되고, 상기 전자방출원은 상기 하부기판 상에 상기 제1 및 제2 유지전극과 직교하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전자방출원은 서로 이격되어 그 사이에 소정 전압이 인가되는 베이스전극과 에미터전극; 및 상기 베이스전극과 에미터전극 사이에 마련되어 상기 베이스 전극으로부터 유입된 전자들을 가속시켜 상기 에미터전극을 통하여 상기 방전셀 내부로 방출시키는 전자가속층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전자가속층은 산화된 다공성 실리콘(oxidized porous silicon) 또는 탄소나노튜브(CNT; carbon nanotube)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 산화된 다공성 실리콘은 산화된 다공성 폴리 실리콘(oxidized porous poly silicon) 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘(oxidized porous amorphous silicon)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유지전극은 상기 상부기판 상에 마련되고, 상기 전자방출원은 상기 상부기판과 격벽 사이에 상기 제1 및 제2 유지전극과 직교하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자방출원은 서로 이격되어 그 사이에 소정 전압이 인가되는 베이스전극과 에미터전극; 및 상기 베이스전극과 에미터전극 사이에 마련되어 상기 베이스전극으로부터 유입된 전자들을 가속시켜 상기 에미터전극을 통하여 상기 방전셀 내부로 방출시키는 전자가속층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자가속층은 산화된 다공성 실리콘 또는 탄소나노튜브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 산화된 다공성 실리콘은 산화된 다공성 폴리 실리콘 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유지전극은 상기 상부기판과 격벽 사이에 각각 마련되고, 상기 전자방출원은 상기 하부기판 상에 상기 제1 및 제2 유지전극과 직교하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전자방출원은 서로 이격되어 그 사이에 소정 전압이 인가되는 베이스전극과 에미터전극; 및 상기 베이스전극과 에미터전극 사이에 마련되어 상기 베이스전극으로부터 유입된 전자들을 가속시켜 상기 에미터전극을 통하여 상기 방전셀 내부로 방출시키는 전자가속층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자가속층은 산화된 다공성 실리콘 또는 탄소나노튜브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 산화된 다공성 실리콘은 산화된 다공성 폴리 실리콘 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자방출원은 상기 하부기판에 상기 방전셀과 연통하도록 형성되는 챔버; 상기 챔버의 내벽에 형성되는 베이스전극; 및 상기 하부기판의 상면에 형성되는 에미터전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 에미터전극에는 상기 베이스전극과 에미터전극 사이에 인가되는 전압에 의하여 생성되는 전자들이 상기 챔버로부터 상기 방전셀 내부로 방출되도록 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 에미터전극의 하면에는 전자가속층이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전자가속층은 산화된 다공성 실리콘 또는 탄소나노튜브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 산화된 다공성 실리콘은 산화된 다공성 폴리 실리콘 또는 산화된 다공성 비정질 실리콘인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  19. 제 1 항에 기재된 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하는 방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유지전극 사이에 소정 전압이 인가된 상태에서, 소정의 방전셀에 대응되는 상기 전자방출원으로부터 상기 방전셀 내부에 전자방출 펄스를 인가함으로써 상기 방전셀을 어드레싱하는 동시에 상기 제1 및 제2 유지전극 사이에 유지방전을 일으키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유지전극 사이에는 상기 방전셀 내부에 전자방출 펄스가 인가되지 않았을 때 유지방전이 일어날 수 있는 전압보다 낮은 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    다수의 제1 및 제2 유지전극 사이에는 소정 전압이 순차적으로 인가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 방전셀로부터 발생되는 가시광의 휘도는 상기 전자방출 펄스의 인가 시간에 의하여 조절되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 방전셀로부터 발생되는 가시광의 휘도는 상기 전자방출 펄스의 진폭(amplitude)에 의하여 조절되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법.
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